近年來(lái)德國(guó)率先提出"工業(yè)4.0"概念，美國(guó)推行"先進(jìn)制造伙伴關(guān)系"計(jì)劃，日本實(shí)施"智慧制造系統(tǒng)"，而中國(guó)也提出了"中國(guó)制造2025規(guī)劃"，這些都指向同一個(gè)目標(biāo)，那就是希望通過(guò)先進(jìn)的IT與自動(dòng)化技術(shù)來(lái)促進(jìn)制造業(yè)的革新，以實(shí)現(xiàn)"智能化"，提升效率，降低成本。

而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人是不可或缺的一環(huán)

1

工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展背景

從1920年，"Robot"這個(gè)詞被捷克劇作家創(chuàng)造出來(lái)，到現(xiàn)在機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展了近百年，從最初的單純用于搬運(yùn)的工業(yè)機(jī)器人，到第二代具有視覺(jué)傳感器以及信息處理技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人，再到目前正在研究的"智能機(jī)器人"，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及應(yīng)用日新月異。

▲工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史，點(diǎn)擊放大看

2

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景

在短短50多年的時(shí)間中，機(jī)器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是汽車(chē)及汽車(chē)零部件制造業(yè)，并且正在不斷地向其他領(lǐng)域拓展，如機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。

在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機(jī)器人、磨拋加工機(jī)器人、焊接機(jī)器人、激光加工機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、真空機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人都已被大量采用。

20種工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例炫酷合集，精彩不容錯(cuò)過(guò)！

1磨拋加工機(jī)器人

磨拋加工機(jī)器人主要應(yīng)用于航空、航海、核電葉片磨拋，采用機(jī)器人持砂帶在葉片表面磨拋，采用柔性接觸、視覺(jué)定位的方式減小磨拋缺陷。

與人工磨拋相比，具有加工時(shí)間短，型面精度高，表面粗糙度小，加工一致性好的特點(diǎn)。能適應(yīng)大負(fù)載，惡劣的工作環(huán)境。精度要求高。

2焊接機(jī)器人

弧焊機(jī)器人主要應(yīng)用于各類(lèi)汽車(chē)零部件的焊接生產(chǎn)，主要有熔化極焊接作業(yè)和非熔化極焊接作業(yè)兩種類(lèi)型。

在該領(lǐng)域，國(guó)際大型工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)主要以向成套裝備供應(yīng)商提供單元產(chǎn)品為主。應(yīng)用特點(diǎn)：要求快速平穩(wěn)移動(dòng)，定位精度要求較高。

3激光加工機(jī)器人

激光加工機(jī)器人是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于激光加工中，通過(guò)高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)。

通過(guò)對(duì)加工工件的自動(dòng)檢測(cè)，產(chǎn)生加工件的模型，繼而生成加工曲線(xiàn)，也可以利用CAD數(shù)據(jù)直接加工?？捎糜诠ぜ募す獗砻嫣幚怼⒋蚩?、焊接和模具修復(fù)等。精度要求較高。

4真空機(jī)器人

真空機(jī)器人是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)器人，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中，實(shí)現(xiàn)晶圓在真空腔室內(nèi)的傳輸。

真空機(jī)械手難進(jìn)口、受限制、用量大、通用性強(qiáng)，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度和整機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵部件。精度要求較高。

5噴涂機(jī)器人

噴漆機(jī)器人一般采用液壓驅(qū)動(dòng)，具有動(dòng)作速度快、防爆性能好等特點(diǎn)，可通過(guò)手把手示教或點(diǎn)位示數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)示教。

噴漆機(jī)器人廣泛用于汽車(chē)、儀表、電器、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門(mén)。噴涂機(jī)器人所處工作環(huán)境惡劣，其精度要求較低。

6搬運(yùn)機(jī)器人

搬運(yùn)機(jī)器人由計(jì)算機(jī)控制，具有移動(dòng)、自動(dòng)導(dǎo)航、多傳感器控制、網(wǎng)絡(luò)交互等功能，它可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的柔性搬運(yùn)、傳輸?shù)裙δ埽灿糜谧詣?dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)；

同時(shí)可在車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、郵局的物品分撿中作為運(yùn)輸工具。其負(fù)載大，無(wú)嚴(yán)格精度要求。

3

工業(yè)機(jī)器人分類(lèi)

工業(yè)機(jī)器人按不同的方法可分下述類(lèi)型：具體看下圖！

▲可點(diǎn)擊圖片放大看

4

工業(yè)機(jī)器人性能評(píng)判指標(biāo)

表示機(jī)器人特性的基本參數(shù)和性能指標(biāo)主要有工作空間、自由度、有效負(fù)載、運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)態(tài)特性等。

▲工業(yè)機(jī)器人性能評(píng)判指標(biāo)

1工作空間（Work space）

工作空間是指機(jī)器人臂桿的特定部位在一定條件下所能到達(dá)空間的位置集合。工作空間的性狀和大小反映了機(jī)器人工作能力的大小。

2運(yùn)動(dòng)自由度

運(yùn)動(dòng)自由度是指機(jī)器人操作機(jī)在空間運(yùn)動(dòng)所需的變量數(shù)，用以表示機(jī)器人動(dòng)作靈活程度的參數(shù)，一般是以沿軸線(xiàn)移動(dòng)和繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目來(lái)表示。

自由物體在空間自六個(gè)自由度（三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和三個(gè)移動(dòng)自由度）。工業(yè)機(jī)器人往往是個(gè)開(kāi)式連桿系，每個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)副只有一個(gè)自由度，因此通常機(jī)器人的自由度數(shù)目就等于其關(guān)節(jié)數(shù)。機(jī)器人的自由度數(shù)目越多，功能就越強(qiáng)。

3有效負(fù)載(Payload)

有效負(fù)載是指機(jī)器人操作機(jī)在工作時(shí)臂端可能搬運(yùn)的物體重量或所能承受的力或力矩，用以表示操作機(jī)的負(fù)荷能力。

機(jī)器人在不同位姿時(shí)，允許的最大可搬運(yùn)質(zhì)量是不同的，因此機(jī)器人的額定可搬運(yùn)質(zhì)量是指其臂桿在工作空間中任意位姿時(shí)腕關(guān)節(jié)端部都能搬運(yùn)的最大質(zhì)量。

4運(yùn)動(dòng)精度(Accuracy)

機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的精度主要涉及位姿精度、重復(fù)位姿精度、軌跡精度、重復(fù)軌跡精度等。

位姿精度是指指令位姿和從同一方向接近該指令位姿時(shí)的實(shí)到位姿中心之間的偏差。重復(fù)位姿精度是指對(duì)同指令位姿從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實(shí)到位姿的不一致程度。

軌跡精度是指機(jī)器人機(jī)械接口從同一方向n次跟隨指令軌跡的接近程度。軌跡重復(fù)精度是指對(duì)一給定軌跡在同方向跟隨n次后實(shí)到軌跡之間的不一致程度。

5運(yùn)動(dòng)特性（Sped）

速度和加速度是表明機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的主要指標(biāo)。在機(jī)器人說(shuō)明書(shū)中，通常提供了主要運(yùn)動(dòng)自由度的最大穩(wěn)定速度，但在實(shí)際應(yīng)用中單純考慮最大穩(wěn)定速度是不夠的，還應(yīng)注意其最大允許加速度。

6動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)參數(shù)主要包括質(zhì)量、慣性矩、剛度、阻尼系數(shù)、固有頻率和振動(dòng)模態(tài)。

5

工業(yè)機(jī)器人全方位解讀

1我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀

工業(yè)機(jī)器人之所以能在中國(guó)市場(chǎng)異軍突起：

首先是因?yàn)樵诔杀旧?，機(jī)器人通常僅為人工成本的四分之一；

其次，機(jī)器人在質(zhì)量、效率、管理等方面還能帶來(lái)很多新的附加值。

所以，在機(jī)器人技術(shù)快速提升、價(jià)格大幅下降、人工短缺、人力成本上升等因素的綜合作用下，中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)井噴時(shí)代。

2工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人由3大部分6個(gè)子系統(tǒng)組成。3大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分。6個(gè)子系統(tǒng)可分為機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。請(qǐng)加微信號(hào)：robotinfo 學(xué)習(xí)工業(yè)智能化知識(shí)

機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)部件主要分成以下三部分：高精度減速機(jī)，高性能交直流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，高性能控制器等。機(jī)器人性能指標(biāo)主要有工作空間、自由度、有效負(fù)載、運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)態(tài)特性等。

3工業(yè)機(jī)器人面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

雖然機(jī)器人技術(shù)在近幾年取得了非常大的進(jìn)步，但我們要清醒地看到中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。

▲工業(yè)機(jī)器人設(shè)備

由于關(guān)鍵零部件受?chē)?guó)外技術(shù)壟斷，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人并不具備顯著成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，大量機(jī)器人的生產(chǎn)廠商存在低端鎖定的風(fēng)險(xiǎn)。另外，機(jī)器人研發(fā)、制造與應(yīng)用之間缺乏有效銜接。

6

工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)外知名廠商

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平日趨成熟，已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備而得到工業(yè)界廣泛應(yīng)用，從而也形成了一批較有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司。其主要分為日系和歐美系，日系中主要有FANUC、安川、松下、不二越、川崎、愛(ài)普生等公司；

歐美系中主要有德國(guó)的KUKA、瑞典的ABB、瑞士的史陶比爾、意大利的COMAU公司。在國(guó)內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步，但增長(zhǎng)的勢(shì)頭非常強(qiáng)勁，如新松、安徽埃夫特。

1庫(kù)卡（KUKA）

德國(guó)庫(kù)卡成立于1898年，是世界幾家頂級(jí)為自動(dòng)化生產(chǎn)行業(yè)提供柔性，生產(chǎn)系統(tǒng)、機(jī)器人、夾具、模具及備件的供應(yīng)商之一。

1996年，庫(kù)卡焊接設(shè)備和機(jī)器人有限公司分成兩個(gè)在市場(chǎng)上獨(dú)立運(yùn)作的公司，即庫(kù)卡機(jī)器人有限公司及庫(kù)卡焊接設(shè)備有限公司。

2ABB機(jī)器人

1988年創(chuàng)立于歐洲的ABB公司于1994年進(jìn)入中國(guó)，1995年成立ABB中國(guó)有限公司。

2005年起，ABB機(jī)器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開(kāi)始轉(zhuǎn)移到中國(guó)，可見(jiàn)國(guó)際機(jī)器人巨頭對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的重視。目前，中國(guó)已經(jīng)成為ABB全球第一大市場(chǎng)。

3發(fā)那科

FANUC（發(fā)那科）成立于1956年，是日本一家專(zhuān)門(mén)研究數(shù)控系統(tǒng)的公司，是世界上最大的專(zhuān)業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家。

1974年，F(xiàn)ANUC首臺(tái)機(jī)器人問(wèn)世；2008年，F(xiàn)ANUC機(jī)器人裝機(jī)量突破20萬(wàn)臺(tái)，居世界首位；2011年，F(xiàn)ANUC全球機(jī)器人已超25萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)份額穩(wěn)居第一。

4安川

安川電機(jī)（中國(guó)）有限公司是有近100年歷史的日本安川電機(jī)株式會(huì)社全額投資的外商獨(dú)資企業(yè)，于1999年4月在上海注冊(cè)成立。

隨著業(yè)務(wù)范圍和企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，公司除上?？偛客膺€在廣州、北京、成都等地開(kāi)設(shè)了分公司，并在中國(guó)各地區(qū)設(shè)立了代理店和經(jīng)銷(xiāo)商。

5松下

唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)器有限公司是一家中日合資企業(yè)，年產(chǎn)值10億元，專(zhuān)注于中國(guó)焊接市場(chǎng)，為中國(guó)用戶(hù)提供高性能的電焊機(jī)、機(jī)器人和激光焊接系統(tǒng)。

唐山松下的機(jī)器人焊接電源融合式控制器，體現(xiàn)了全數(shù)字焊接電源在機(jī)器人弧焊技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)水平，得到了國(guó)內(nèi)廣大用戶(hù)認(rèn)可。

6那智不二越（NACHI）

那智不二越公司是1928年在日本成立的，自創(chuàng)立開(kāi)始一直致力于發(fā)展機(jī)械技術(shù)，以及機(jī)械制造事業(yè)。

總工廠位于日本富山，北美、南美、歐洲及亞洲也設(shè)有生產(chǎn)基地，并在世界范圍內(nèi)設(shè)立了常駐代表機(jī)構(gòu)和銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)。

7川崎（Kawasaki）

川崎機(jī)器人（天津）有限公司是由川崎重工業(yè)株式會(huì)社100%投資，并于2006年8月正式在中國(guó)天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)注冊(cè)成立。

主要負(fù)責(zé)川崎重工生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人在中國(guó)境內(nèi)的銷(xiāo)售、售后服務(wù)（機(jī)器人的保養(yǎng)、維護(hù)、維修等）、技術(shù)支持等相關(guān)工作。

8史陶比爾（St?ubli）

史陶比爾公司于1892年創(chuàng)建在瑞士蘇黎世湖畔的Horgen市。

制造生產(chǎn)精密機(jī)械電子產(chǎn)品：紡織機(jī)械、工業(yè)接頭和工業(yè)機(jī)器人，公司員工人數(shù)達(dá)4000多人，年?duì)I業(yè)額超過(guò)十億瑞士法郎。

9新松（SIASUN）

新松機(jī)器人成立于2000年，其機(jī)器人產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋工業(yè)機(jī)器人、潔凈（真空）機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、特種機(jī)器人及智能服務(wù)機(jī)器人五大系列。

公司以近150億的市值成為沈陽(yáng)最大的企業(yè)，是國(guó)際上機(jī)器人產(chǎn)品線(xiàn)最全廠商之一，也是國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。

10柯馬機(jī)器人

柯馬（COMAU）是一家隸屬于菲亞特集團(tuán)的全球化企業(yè)，成立于1976年，總部位于意大利都靈。

柯馬業(yè)務(wù)范圍主要包括：車(chē)身焊裝，動(dòng)力總成，工程設(shè)計(jì)，機(jī)器人和維修服務(wù)?？埋R在全球17個(gè)國(guó)家擁有分公司29個(gè)，員工總數(shù)達(dá)11,000多人。